Mediziner der Universität Bonn haben gemeinsam mit Kollegen aus Israel, den USA und Großbritannien einen bisher unbekannten Regulationsmechanismus für das Knochenwachstum entdeckt. Demnach sind die knochenbildenden Zellen mit einem besonderen Rezeptor ausgestattet, der auf spezielle Signalmoleküle reagiert und über den Knochenaufbau gesteuert wird. Die Entdeckung könnte neue Wege zur Behandlung von Osteoporose eröffnen, bei der es zu einem unkontrollierten Abbau von Knochensubstanz kommt.
Bei dem Rezeptor handelt es sich um einen so genannten Cannabinoidrezeptor, von denen heute zwei Typen bekannt sind: Der eine Typ wird von den Nervenzellen gebildet und ist beispielsweise für die psychische Wirkung von Cannabis verantwortlich. Der zweite kommt hingegen nicht in Nervenzellen vor. Seine Funktion war bisher unbekannt. Die Wissenschaftler um den Bonner Hirnforscher Andreas Zimmer veränderten nun Mäuse gentechnisch so, dass dieser Rezeptor nicht mehr funktionierte. Die Tiere verloren daraufhin nach und nach die stabilisierenden Knochenbälkchen. Zudem war die Zahl der so genannten Osteoklasten drastisch erhöht. Diese Zellen können Knochengewebe abbauen.
Sowohl die Osteoklasten als auch ihre Gegenspieler, die knochenbildenden Osteoblasten, tragen auf ihrer Oberfläche Cannabinoidrezeptoren, fanden die Forscher heraus. Die Rezeptoren reagieren auf bestimmte Signalmoleküle, über die das Knochenwachstum gesteuert wird. Mit diesem Wirkmechanismus könnte künftig einmal Osteoporose behandelt werden, konnten die Forscher in weiteren Tests mit Mäusen zeigen, die an Knochenschwund litten. Als die Forscher die Tiere mit einem Wirkstoff behandelten, der sich an die Rezeptoren band, verlangsamte sich der Abbau von Knochenmasse.
Auch beim Menschen spielen die Cannabinoidrezeptoren eine Rolle: Frauen mit einer bestimmten Variante des für die Funktion des Rezeptors verantwortlichen Gens haben ein um etwa das dreifache erhöhtes Risiko für Osteoporose, zeigten Gentests an rund 400 Frauen aus Frankreich. Bei Frauen mit dieser Genvariante könnte die Krankheit daher künftig schneller und zuverlässiger diagnostiziert werden. Auch könnte der Rezeptor bei Frauen mit Osteoporose gezielt stimuliert werden, um damit den Knochenverlust zu bremsen.
Orr Ofek (Hebrew University of Jerusalem) et al.: PNAS (Online-Vorabveröffentlichung, doi 10.1073/pnas.0504187103) ddp/wissenschaft.de ? Ulrich Dewald
